超大断面隧道洞口工程施工要点探讨.pdf
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1、作 者 简 介:陈 浩(),男,江 西 南 昌 人,大 学 本 科,工 程 师,主 要 从 事 道 路 与 桥 梁 勘 察 设 计 工 作。超大断面隧道洞口工程施工要点探讨陈浩(南 昌 市 公 路 勘 察 设 计 院,江 西 南 昌,)摘要:文 章 基 于 行 业 相 关 规 范 对 隧 道 洞 口 工 程 的 施 工 过 程 做 了 进 一 步 提 炼;同 时 结 合 实 际 工 程,对 洞 口 工 程 的 施 工 和 防 排 水 工 作 的 部 分 细 节 做 了 优 化 和 改 进。文 中 提 出 的 改 进 方 法 可 以 进 一 步应 用 到 其 他 超 大 断 面 隧 道 的 洞
2、口 工 程 中,为 我 国 公 路 隧 道 洞 口 工 程 施 工 技 术 的 发 展 提 供 可 供 参 考的 建 议。关 键 词:公 路 隧 道;洞 口 工 程;施 工 技 术;防 排 水前言隧 道 洞 口 段 是 隧 道 的 咽 喉 部 位,洞 口 部 位 的 施工 是 整 个 工 程 施 工 控 制 成 本 与 进 度 的 重 要 部 分。隧 道 洞 口 部 位 一 般 都 位 于 岩 体 严 重 风 化、岩 体 破碎、裂 隙 发 育 的 斜 坡 面 上,此 外 隧 道 在 洞 口 部 位 的埋 深 较 浅,在 地 形 上 也 经 常 具 有 不 对 称 性,在 隧 道开 挖 后 难
3、以 在 上 方 岩 体 中 形 成 承 载 拱。与 普 通 隧 道 比 较,特 大 断 面 隧 道 由 于 其 截 面 尺寸 大、施 工 过 程 复 杂,通 常 采 用 分 段 多 步 开 挖 的 方法 来 实 现。这 样 会 使 围 岩 反 复 受 扰 动,造 成 多 次 的应 力 重 新 分 配,从 而 使 围 岩 的 自 承 力 下 降。在大 跨 度 隧 道 中,围 岩 自 身 承 载 能 力 对 整 个 隧 道 的 稳定 有 很 大 的 影 响。合 理 的 施 工 工 艺 和 支 护 措 施 对确 保 岩 体 的 稳 定 起 着 重 要 作 用,。隧 洞 洞 口 是 隧 道 的 入 口
4、,它 的 功 能 是 维 持 洞 口斜 坡 和 路 堑 边 坡 的 稳 定,收 集 并 排 出 地 表 的 水 流。本 文 以 大 广 高 速 某 改 扩 建 标 段 隧 道 洞 口 施 工 方 法为 例,介 绍 在 隧 道 的 建 设 过 程 中,需 要 把 握 施 工 建设 的 重 点 工 作,保 证 工 程 安 全 和 和 功 能 性 相 统 一。工 程 概 况该 隧 道 净 高,净 宽,属 于 典 型 的 公 路四 车 道 超 大 断 面 隧 道,最 大 埋 深 达。此 外,工 程大 部 分 区 域 存 在 偏 压 和 不 良 地 质 情 况,围 岩 等 级 普遍 属 于 较 破 碎
5、和 破 碎 的 级 围 岩,尤 其 在 隧 道洞 口 处 局 部 段 岩 体 极 其 破 碎。区 域 内 地 下 水 丰 富,易 导 致 隧 道 成 洞 性 差、沉 降 量 大 等 问 题,施 工 过 程中 掉 块、突 水 突 泥 等 工 程 和 地 质 问 题 也 较 易 发 生。隧 道 断 面 示 意 图 如 图所 示:图隧 道 建 筑 限 界 及 净 空 断 面 图基 于建 立 不 同 施 工 工 艺 下 的 隧 道 洞口 进 洞 开 挖 模 型,如 图所 示。根 据 设 计 院 给 出 的设 计 说 明,使 用 有 限 元 软 件 模 拟 台 阶 法 的 开 挖 施 工工 序,对 掌
6、子 面 的 开 挖 形 式 和 顺 序 进 行 精 确 模 拟,并 引 入 施 工 影 响 因 素 进 行 详 细 的 数 值 分 析,得 到 隧道 进 洞 开 挖 的 力 学 和 变 形 云 图,如 图所 示,基 于计 算 结 果,结 合 规 范,总 结 出 隧 道 开 挖 的 施 工 要 点和 细 节。+5.849e-06+4.787e-06+3.724e-06+2.662e-06+1.599e-06+5.365e-07-5.260e-07-1.589e-06-2.651e-06-3.714e-06-4.776e-06-5.839e-06-6.901e-06图隧 道 进 洞 施 工 有 限
7、 元 模 型+4.178e-03+3.538e-03+2.898e-03+2.258e-03+1.617e-03+9.772e-04+3.371e-04-3.031e-04-9.433e-04-1.583e-03-2.224e-03-2.864e-03-3.504e-03图隧 道 洞 口 开 挖 有 限 元 计 算 力 学 云 图施 工 工 艺 和 方 法 一 般 规 定基 于 公 路 隧 道 施 工 技 术 规 范()中 对 隧 道 的 洞 口 的 技 术 要 求,结 合 当 前 工程 的 地 质 资 料 和 水 力 条 件 提 出 以 下 规 定:()遵 循“早 进 晚 出”的 原 则,倡
8、 导“零 进 洞”理念,严 禁 大 开 大 挖。()洞 口 开 挖 施 工 尽 量 避 免 雨 季,本 工 程 洞 口施 工 在 天 气 晴 朗 的 一 段 时 间 进 行 集 中 施 工,保 证 了施 工 安 全 性;在 开 挖 过 程 中,应 加 强 对 边 坡 稳 定 性的 监 测 与 检 验,尽 量 减 少 对 掩 体、土 体 的 扰 动,禁 止大 爆 破。()在 进 行 支 挡、反 压 回 填 的 基 础 上,进 行 偏 压孔 的 施 工。施 工 方 案 要 根 据 场 地 的 偏 移 条 件 来 确定,并 且 需 要 结 合 现 场 的 实 际 施 工 反 馈 实 时 调 整 洞口
9、 的 偏 压 程 度。()在 开 挖 隧 道 之 前,应 在 斜 坡 和 斜 坡 外 侧 截水 沟、排 水 沟。截 水 沟、排 水 沟 应 隐 蔽 布 置,以 便 于入 水,并 形 成 完 整 的 排 水 体 系。()施 工 单 位 在 掘 进 前 应 制 定 施 工 方 案,不 得擅 自 施 工,施 工 单 位 应 组 织 设 计、进 行 专 项 审 核。()隧 道 入 口 处 截 水 渠 内 的 植 物 不 能 被 砍 伐 或毁 坏,二 衬 施 工后,应 立 即 进 行 洞 门 及 边、仰 坡绿 化。()隧 道 洞 口 尽 量 少 开 挖 或 不 开 挖,保 留 原 地貌 植 被,使 洞
10、口 景 观 和 山 体 原 貌 自 然 结 合。施 工 方 法 要 点该 项 目 的 隧 道 施 工 总 流 程 见 图:测量放样清表测量放样排水系统施工边仰坡开挖边仰坡防护图洞 口 工 程 施 工 工 艺 流 程 图隧 道 进 洞 施 工 是 关 键 环 节,洞 口 工 程 的 顺 利 完成 是 隧 道 正 常 施 工 的 前 提,尤 其 对 于 浅 埋 偏 压 小 净距 隧 道,为 了 确 保 结 构 的 稳 定,实 现 快 速 安 全 进 洞,需 要 采 用 合 理 的 进 洞 开 挖 工 法。针 对 每 个 流 程 点提 炼 如 下 施 工 要 点:()测 量 放 样,首 先 应 放
11、出 洞 口 施 工 红 线 范 围,然 后 放 样 截 水 沟 开 挖 线,用 桩 位 拉 线 标 记,截 水 沟曲 线 部 位 应 加 密 桩 位,最 后 根 据 设 计 图 纸,依 托 实际 地 形,放 样 出 边 仰 坡 实 际 开 挖 边 线,切 忌 简 单“按图 施 工”应 结 合 现 场 实 际 地 形,放 样 边 仰 坡 开 挖 边线,以 避 免 大 开 大 挖。()排 水 系 统 施 工,截 流 沟 采 用 人 工 开 挖,完 成后 马 上 进 行 施 工,并 用 灰 浆 进 行 表 面 处 理,并 与 洞口 的 路 基 排 水 沟 连 接 紧 密,截 水 沟 与 路 基 边
12、沟 连 接处 做 成 台 阶 状。()清 表,利 用 挖 掘 机 和 人 力,将 坑 口 原 有 地 表植 被 及 易 发 生 滑 落 的 表 土 危 险 石 块 清 理 干 净,确 保了 工 程 的 顺 利 进 行。()在 斜 坡 开 挖 过 程 中,按 照 实 测 放 样 确 定 的边 坡 开 挖 线,由 挖 掘 机 由 上 往 下 逐 级 进 行 开 挖,在开 挖 过 程 中,应 经 常 对 边 坡、仰 坡 进 行 检 查,确 保 开挖 后 坡 度 不 大 于 设 计 值。()初 喷 混 凝 土,边 仰 坡 开 挖 一 层 后 及 时 采 用湿 喷 机 械 手 对 坡 面 进 行 初 喷
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